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滾筒式營養(yǎng)缽體機(jī)研究設(shè)計畢業(yè)論文-在線瀏覽

2024-08-08 01:06本頁面
  

【正文】 )表31 G全封閉齒輪減速電機(jī)部分參數(shù) 傳動比的分配從G全封閉齒輪減速電機(jī)輸出的轉(zhuǎn)速為144r/min,而按照初步取鏈輪的基準(zhǔn)直徑為=104mm(),則連接鏈輪的轉(zhuǎn)動軸轉(zhuǎn)速為72r/min,那么采用方案中的鏈輪傳動的傳動比i=2 。(2)各軸的輸入功率計算:軸I:軸II:軸III:4 系統(tǒng)主要結(jié)構(gòu)設(shè)計 主機(jī)架的設(shè)計機(jī)架在機(jī)器中起到支承和固定機(jī)器零件的作用,它作為一個重要的零部件,性能要求較高。 機(jī)架設(shè)計的一般要求(1)在滿足強(qiáng)度和剛度的前提下,機(jī)架的重量應(yīng)要求輕、成本底。把受迫振動振幅限制在允許范圍內(nèi)。(4)溫度場分布合理,熱變形對精度影響小。(6)結(jié)構(gòu)力求便于安裝和調(diào)整,方便維修和更換零部件。(8)造型好,使之既適用經(jīng)濟(jì),又美觀大方。鋼板焊接毛坯比鑄件毛坯輕30%,比鑄鋼毛坯輕20%。但抗振性能較差。(4)結(jié)構(gòu)設(shè)計靈活、壁厚可以相差很大,并且可根據(jù)工況需要不同部位選用不同性能的材料。 鑄造機(jī)架的特點(1)重量偏重。(3)生產(chǎn)周期長,資金周轉(zhuǎn)慢,成本高。而為了取出芯砂、設(shè)計時只能用“開口”式結(jié)構(gòu),影響剛度。(6)鑄鐵材料來源方便、價廉。焊接機(jī)架通過焊接槽鋼焊接而成。 圖41 機(jī)架如圖41,機(jī)架采用槽鋼焊接而成,基本尺寸為A=100mm,B=48mm,S=,、B、S分別為槽鋼的寬度、腿高度和腰厚度。所以營養(yǎng)缽的壓實、投出結(jié)構(gòu)的設(shè)計是非常重要的環(huán)節(jié),見圖42(I)。 1方軸,2活塞桿,3導(dǎo)向筒,4—活塞,5制缽模具,6滾筒圖43 壓實,投出機(jī)構(gòu)圖 制缽模具的設(shè)計制缽模具是用來制做營養(yǎng)缽的模子,缽的壓實和投出都在制缽模具中進(jìn)行,所以它的結(jié)構(gòu)和尺寸影響到營養(yǎng)缽的質(zhì)量好壞以及安裝是否方便。但目前營養(yǎng)缽一般采用直徑70 mm、高100 mm 左右的圓柱體, 尺寸都較大。本課題中采用的是中等尺寸的營養(yǎng)缽,直徑50mm、高50mm。實驗表明: 缽體壓制成型后(含水率為20 %) , 置于桌面, 上加重力均勻下壓, 承受2~ 3 kg 壓力而不產(chǎn)生變形、裂紋、坍塌或從30~ 40 cm 高度自由落在硬地上, 不發(fā)生較大破碎的營養(yǎng)缽強(qiáng)度較為合適。 強(qiáng)度過大, 育苗中不易吸水, 影響種子發(fā)芽, 移栽后缽體在土壤中堅實不碎, 對作物生長不利。試驗表明:壓制1 個營養(yǎng)體需用的制缽材料是其體積的2. 0~ 2. 5 倍, 也就是說壓制能力達(dá)到這個要求即可。 人工腐爛的麥草、麥糠作配料時, 壓縮比應(yīng)為(2. 3~ 2. 5) ∶1。 圖44 制缽模具結(jié)構(gòu)圖(3)制缽模具的結(jié)構(gòu)和尺寸的確定綜上述分析,同時也為了便于在轉(zhuǎn)動過程中將漏過活塞的土漏出缽體,特在模具的下方開了4個槽口,同時為了避免刮土機(jī)構(gòu)在刮土過程中與模具上表面發(fā)生抵觸,影響整臺機(jī)械的工作,所以將模具上方的結(jié)構(gòu)加工成弧形,即頂端帶有弧形的圓柱體,弧形半徑與滾筒的半徑相等。模具高度:模具頂部圓弧半徑:具體結(jié)構(gòu)形式見圖44。 經(jīng)設(shè)計計算得活塞的主要參數(shù)為: 活塞大端外徑: 活塞整體長度: 與模具配合段長度: 具體結(jié)構(gòu)形式見圖45。在缽體機(jī)工作的過程中,方軸對活塞桿產(chǎn)生推力(拉力),從而帶動活塞運(yùn)動。同時為了在壓實的過程中,獲得種坑,故地在左段的斷面上制造出小凸頭,活塞桿的結(jié)構(gòu)形式見圖46。由于活塞桿的導(dǎo)向段與導(dǎo)向筒的內(nèi)壁之間總存在著相對運(yùn)動,所以為了減少磨損以及簡化結(jié)構(gòu),導(dǎo)向筒采用無油潤滑材料。所以經(jīng)設(shè)計計算得導(dǎo)向筒的主要參數(shù)為:內(nèi)徑:長度:具體結(jié)構(gòu)形式見圖47。(1)方案選擇方案一,采用圓軸,如圖。這種方案的優(yōu)點是軸的加工工藝性好,但在圓軸上開5個孔對軸的強(qiáng)度的削弱較大,孔不易加工,同時軸內(nèi)的螺紋孔與活塞桿直接相連,這樣安裝活塞桿不方便,且連接不牢靠,見圖48。該方案是與活塞桿連接段采用方軸,并且在該段上開有光孔,將活塞桿的一端穿過方軸后用螺母連接。綜合上述分析,采用方案二。圖49 方案二 刮土機(jī)構(gòu)設(shè)計刮土機(jī)構(gòu)由兩部分組成:1刮土板和2彈簧合頁,刮土板由合頁安裝在混料箱3的左右側(cè)板上。經(jīng)計算,刮土板與中心線的推薦夾角范圍為。 圖410 刮土機(jī)構(gòu) 圖411 總裝內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖1機(jī)架,2支座,3軸承端蓋,4螺釘,5緊定螺釘,6齒輪,10沉頭螺釘,8軸承端蓋9凸輪,11滑套,12長套筒,13深溝球軸承,14主軸,15油封,16圓環(huán),17套杯圖412 套杯、凸輪安裝結(jié)構(gòu)總圖 套杯及主要零件的安裝方法先將凸輪9通過沉頭螺釘10安裝在套杯17的凸緣上,然后將主軸13從套杯17的右端穿入,再將圓環(huán)15安裝到套杯16的右端,然后安裝左軸承蓋,接著裝長套筒12和左端深溝球軸承,然后將滑套11裝入套杯,接著將已裝好齒輪6的左端蓋安裝到滑套11上,最后將已安裝好在支架1上的剖分式機(jī)座將套杯17的左安裝端卡卡緊,如圖412所示。所以從便于安裝及定位可靠等方面考慮,設(shè)計的套杯結(jié)構(gòu)見圖413所示。同時在套杯右端的結(jié)構(gòu)IV主要是為了安裝密封圈,避免土等雜質(zhì)進(jìn)入軸承,影響軸承的工作。 圖413 套杯結(jié)構(gòu)(2)滑套 由于主軸轉(zhuǎn)速不高僅72r/min,同時為了便于齒輪凸輪9的安裝,以及減小機(jī)器整體的高度,所以這里采用了由無油潤滑材料制成的滑套11安裝在端蓋8和套杯17之間。又因為在工作的過程中,套杯17靜止而滾筒左端蓋8轉(zhuǎn)動,所以為了在工作的過程中滑套始終和端蓋8一起旋轉(zhuǎn),故安裝了緊定螺釘5,如圖412所示。 a b圖414 圓環(huán)定位圖 凸輪機(jī)構(gòu)設(shè)計凸輪機(jī)構(gòu)是一種常用的高副機(jī)構(gòu),它主要由凸輪(主動件)、從動桿和機(jī)架組成。其工作原理是:當(dāng)凸輪轉(zhuǎn)動或移動時,借助凸輪輪廓曲線的向徑r(盤狀凸輪)或高度h(移動凸輪)的變化而使從動桿得到預(yù)期的運(yùn)動規(guī)律。但因尖頂易磨損,僅適用于作用力很小的低速凸輪機(jī)構(gòu)。平底從動件:從動件的一端為一平面,直接與凸輪輪廓相接觸。它的缺點是不能用于凸輪輪廓有凹曲線的凸輪機(jī)構(gòu)中。結(jié)合機(jī)構(gòu)的特點,本課題中采用的是滾動從動件。 凸輪機(jī)構(gòu)設(shè)計(1)從動件運(yùn)動規(guī)律的選擇從動件運(yùn)動規(guī)律的設(shè)計涉及許多方面的問題,除考慮剛性沖擊和柔性沖擊外,還應(yīng)對各種運(yùn)動規(guī)律所具有的最大速度vmax、最大加速度amax及其影響加以比較。若從動件突然被阻止,過大的動量會導(dǎo)致極大的沖擊力,危及設(shè)備和人身安全。2) 愈大,慣性力愈大。對于高速凸輪,為了減小慣性力的危害,應(yīng)選擇amax值較小的運(yùn)動規(guī)律。表41 從動件常用運(yùn)動規(guī)律因推桿的轉(zhuǎn)速僅為6/rmin,速度低,載荷也不大,故選用等速的運(yùn)動規(guī)律。首先取滾子中心為參考點,把該點當(dāng)作尖底從動件的尖底,按照上述方法求出一條輪廓曲線h。(對于凹槽凸輪還應(yīng)作外包絡(luò)線h39。)。由作圖過程可知,在滾子從動件凸輪機(jī)構(gòu)設(shè)計中,r0是指理輪廓曲線的基圓半徑,見圖415。這時,偏距圓的切線化為過點O的徑向射線,其設(shè)計方法與上述相同,也就是該凸輪的設(shè)計方法。但是,必須指出,基圓半徑過小會引起壓力角增大,致使機(jī)構(gòu)工作情況變壞, 顯然,在其他條件不變的情況下,基圓半徑越小,壓力角a越大。因此實際設(shè)計中,只能在保證凸輪輪廓的最大壓力角不超過許用值的前提下,考慮縮小凸輪的尺寸,故設(shè)初步確定凸輪的基圓半徑為,推桿滾子半徑為 。表42 凸輪位移5)滾子直動從動件盤形凸輪機(jī)構(gòu)的實際工作曲線是將理論輪廓線向內(nèi)偏移一個滾子半徑,見圖417。當(dāng)工作載荷較小時,曲線輪廓的軸向厚度一般取為輪廓曲線最大矢徑的1/10~1/5;對于受力較大的重要場合,需按凸輪輪廓面與從動件間的接觸強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計。對于執(zhí)行機(jī)構(gòu)較多的設(shè)備,其各執(zhí)行構(gòu)件之間的運(yùn)動協(xié)調(diào)性通常由運(yùn)動循環(huán)圖確定,因此在裝配凸輪機(jī)構(gòu)時,凸輪輪廓曲線起始點(推程開始點)的相對位置需按運(yùn)動循環(huán)圖進(jìn)行調(diào)整,以保證各執(zhí)行構(gòu)件能按預(yù)定程序協(xié)調(diào)動作。最簡便的方法是采用緊定螺釘固定凸輪,或用緊定螺釘預(yù)固定,待調(diào)整好后再用銷子固定。(2)滾子及其連接滾子直動從動件盤型凸輪工作時,滾子在凸輪上的形式有兩種,一種是滾子在凸輪的表面滾動,但如果用這種方式則必須在凸輪與方軸間加彈簧,使?jié)L子在滾動的過程中始終與凸輪接觸,這樣就會給安裝帶來不便,另一種方案是在凸輪中開有圓槽,使?jié)L子在圓槽中滾動,槽的內(nèi)壁與滾子軸向應(yīng)留有間隙,這種方式就能使?jié)L子始終在凸輪接觸承。缽體機(jī)中的滾輪是有兩部分組成,即由滾子2和軸承3組成,一起在凸輪1槽中運(yùn)動,4方軸。凸輪和滾子常用的材料有420Cr、18CrMnTi 0等并經(jīng)表面淬火處理。 求傳動軸I功率、轉(zhuǎn)速及扭矩:=,軸I轉(zhuǎn)速=72r/min于是計算軸I的轉(zhuǎn)矩為: 初步估計最小軸徑按扭矩強(qiáng)度初步估算輸出連接齒輪處的最小軸徑。 主軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(1)擬定軸上零件的裝配方案根據(jù)傳動方案的安裝要求,傳動軸I上主要零件的安裝相互關(guān)系為如圖520所示。其裝配順序為:從右端依次裝入齒輪、螺釘鎖緊擋圈、套杯,軸承、長套筒、軸承、軸承端蓋、鏈輪;軸左端的零件和右端基本相同,安裝裝方法相同。1)裝有小鏈輪的軸段I,即為最小軸徑;=18mm,根據(jù)鏈輪輪轂寬度為21mm,要保證21mm,同時為保證軸端擋圈與鏈輪較好接觸,定位更可靠,確定了此段長度為18mm。3) 裝有大鏈輪的軸段III根據(jù)鏈輪輪轂的設(shè)計尺寸可得其該軸段軸徑,由于鏈輪輪轂長度為38mm,為了使軸向套筒對其定位可靠,所以此軸段長度需比輪轂長度小23mm,故。5) 裝有左軸承的軸段V因為軸承為標(biāo)準(zhǔn)件,所以其軸徑應(yīng)和軸承內(nèi)圈一致,此處選的軸承型號為6210,故,此段長度根據(jù)軸承寬度和長套筒與其配合的軸段得長度決定。7) 安裝左端軸承和螺釘鎖緊擋圈VII此處軸徑與軸段V一致,其長度由軸承寬度、螺釘鎖緊擋圈以及套杯得壁厚決定。9) 自由軸端IX由于它起到軸向定位作用,故軸肩高度應(yīng)為5mm左右,故此處取。11) 安裝有短套筒的軸端XI此處安裝套筒,故軸徑只需比XI段軸段直徑小2mm即可。(3)軸上零件的周向定位鏈輪的周向定位采用普通平鍵連接,為保證鏈輪輪與軸的配合有良好的對中性,故選擇鏈輪輪轂與軸的配合代號為;經(jīng)查手冊,確定滾動軸承與軸的周向配合公差為f9。 5 傳動系統(tǒng)主要零部件設(shè)計 與齒輪減速電機(jī)相連的鏈輪傳動I設(shè)計鏈傳動可以分為傳動鏈、輸送鏈和起重鏈。其中滾子鏈常用于用于傳遞功率在100kw以下,鏈速不超過15m/s,推薦使用的最大傳動比imax=8,齒形鏈應(yīng)用較少,故選用滾子鏈,考慮到傳遞功率不大,以及結(jié)構(gòu)和功能需要,采用單排滾子鏈。(4)計算鏈條節(jié)數(shù)和中心距初選中心距=(30~50)p,取=46p,按下式計算鏈節(jié)數(shù)經(jīng)過計算得:為了避免使用過渡鏈節(jié), 應(yīng)將計算出的鏈節(jié)數(shù)圓整為偶數(shù)=118鏈傳動的最大中心距為:,式中為中心距計算系數(shù),查表得= 鏈條長度 (5)實際中心距為 經(jīng)過計算得: =~(6)計算鏈速v,確定潤滑方式平均鏈速按下式計算: 根據(jù)鏈速,查圖表,選擇定期人工潤滑。良好的潤滑可緩和沖擊,減輕磨損,延長鏈條壽命。潤滑油推薦采用牌號為LAN3LAN4LAN68的全損耗系統(tǒng)用油,溫度低時取前者。對用潤滑油不便的場合,允許涂抹潤滑脂,但應(yīng)定期清洗與涂抹。鏈輪設(shè)計主要是確定其結(jié)構(gòu)和尺寸,選擇材料和熱處理方式。在國標(biāo)GB/T12431997中沒有具體的鏈輪齒形,僅僅規(guī)定了最小和最大齒槽形狀及其極限參數(shù),實際齒槽形狀取決于加工輪齒的刀具和加工方法,并應(yīng)使其位于最下和最大齒槽形狀之間。表51 鏈輪齒形參數(shù) 圖51 最大和最小齒槽形狀(摘自GB/T 12431997)圖52 滾子鏈鏈輪軸向齒廓(2)鏈輪基本參數(shù)鏈輪的基本參數(shù)是配用鏈條的節(jié)距p、排距、滾子外徑和鏈輪齒數(shù)z。表52 鏈輪基本參數(shù)鏈輪的主要尺寸見相關(guān)計算結(jié)果,見表53。鏈輪輪的大小不同,其結(jié)構(gòu)形式也不盡相同,鏈輪的結(jié)構(gòu)類型如圖54所示,小直徑鏈輪一般做成整體式,中等直徑鏈輪多做成輻板式,為便于搬運(yùn)、裝卡和減重,在輻板上開孔,大直徑鏈輪可做成組合式),此時齒圈與輪芯可用不同材料制造。 表53 滾子鏈輪主要尺寸
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